世界首个培育肉类B2B市场:阅读公告

培育肉保质期延长

Shelf Life Extension for Cultivated Meat

David Bell |

如果我必须将文章缩减为一个要点,那就是:培养肉的保质期是通过多重障碍系统, 构建的,而不是通过一个解决方案。 如果微生物学没有首先得到控制,即使氧化、颜色或质地看起来不错,较长的保质期声明通常也会失败。

对于生物工艺工程师、细胞培养科学家和培养肉研发团队, 来说,文章归结为四个相关的工作:

  • 首先设定配方: 控制富含PUFA脂肪的氧化风险,然后添加pH值、水分活度和抗菌障碍。
  • 根据腐败途径匹配包装: 根据氧气暴露、压缩风险和产品结构使用VPMAP
  • 锁定过程和存储: 验证热处理或高压处理与实际支架对比,并将冷藏产品保持在0°C至5°C冷冻产品保持在−18°C或以下 .
  • 用数据证明: 进行特定产品的保质期研究,必要时进行挑战测试,并根据证据设定使用期限最佳食用日期

有几点值得注意。单核细胞增生李斯特菌是冷藏生产品的主要保质期和安全压力。过氧化值硫代巴比妥酸反应物质是脂肪稳定性的核心氧化检查。而且如果在存储或运输过程中温度漂移,文章建议在批次发布前触发挑战测试。

这不是一个通用的包装件或通用的配方件。我将其视为从 细胞衍生组织到能够在包装、分销和储存过程中保持安全性、质地和可销售寿命的产品的简短指南。

Cultivated Meat Shelf Life Extension: 4-Hurdle System

培养肉保质期延长:四重障碍系统

清单1:调整配方以减缓变质和氧化

配方是保质期的第一道控制层。如果你在早期就做好了,后续的每一层工作都会更轻松。从氧化稳定性开始,然后转向微生物控制。

抗氧化剂、脂肪配置和氧化测试

培养肉生产允许调整脂肪酸配置。这可能很有用,但也有权衡:较高水平的多不饱和脂肪酸(PUFAs)增加了氧化风险,因此抗氧化保护需要跟上[2].

迷迭香提取物和绿茶提取物可以减缓肉类系统中的氧化。通过过氧化值 (PV)TBARS 在货架期测试中跟踪氧化 [2] .

一旦氧化得到控制,下一步是通过 pH 值、水分活度和防腐障碍来限制微生物生长。

抗菌剂、pH 值和水分活度控制

使用障碍技术结合 pH 值、水分活度和抗菌障碍 [3].

乳酸和醋酸可以抑制生长,但剂量很重要。将添加速率与产品的缓冲能力相匹配,以便在不使风味偏离目标的情况下仍能获得抑制效果 [3].

保护性培养物可以作为针对生肉或结构化培养肉中腐败和病原体生长的目标障碍。实际上,这意味着评估Latilactobacillus sakeiLatilactobacillus curvatusListeria monocytogenes和腐败微生物如 Brochothrix thermosphacta [3]. 的抑制作用。在使用前,通过全基因组测序筛选候选菌株,以检测可转移的抗菌素耐药基因 [3]. 乳酸链球菌素是唯一获得欧盟批准的兰替菌素类食品添加剂,根据Regulation (EC) No. 1333/2008[3].

有一个问题。细菌素对革兰氏阴性菌如Salmonella的效果通常较差,除非先破坏其外膜。将它们与低氧条件或低pH值结合使用有助于弥补这一差距[3]. 这些障碍在与包装和冷链控制对齐时效果最佳。

清单2:选择与产品风险特征相匹配的包装

一旦配方障碍设置好,包装就必须保持其有效。包装应保护已内置于产品中的障碍,其阻隔性能和包装气氛应与主要变质途径相匹配。

高水活性、中等pH值和富含PUFA的配方使培养肉容易受到微生物生长和氧化的影响[3][2].

从最简单的包装形式开始,以适应产品的氧气暴露和压缩风险。

真空包装和改良气调包装

真空包装(VP)去除氧气,有助于减缓需氧变质微生物的生长。适用于生的培养肉、整块肌肉切块和冷冻产品。但是,这有一个权衡:压缩可能会变形结构化或易碎产品,并且VP不会抑制所有厌氧菌。检查密封完整性并监测厌氧变质 [3].

改良气调包装 (MAP) 使用CO₂进行抗菌作用,并使用N₂置换氧气。对于高PUFA培养肉,使用低氧气透过率 (OTR) 的薄膜以限制脂质氧化。气体混合稳定性在这里很重要。OTR性能在整个储存期间也很重要 [3] [2].

实际上,VP适合于压缩不是问题的产品。MAP适合零售准备好的部分和需要更好控制头空间的精致纹理。

活性包装、湿度控制和智能指示器

如果单靠主要包装无法完成任务,请添加次要控制。氧气吸收剂可以减少残留氧气。吸收垫可以帮助管理滴漏。时间-温度指示器(TTIs)可以支持冷藏配送。

在使用这些之前,请检查英国食品信息规则下的标签义务[2][3].

可食用涂层和可生物降解包装的权衡

对于表面敏感的产品,基于涂层的屏障可能更适合。壳聚糖涂层可以帮助控制湿度和抗菌活性。蛋白质或多糖薄膜可以改善氧气屏障性能,也可以携带细菌素或精油。可生物降解的屏障薄膜也可以使用,但需要在冷藏、高湿度储存条件下进行验证[2].

清单3:作为障碍策略的一部分,应用加工和储存控制

一旦包装确定,加工和储存将决定这种保护能持续多久。在这一点上,保质期不再只是一个包装问题,而成为一个过程控制问题。采后处理、产品形式、稳定化处理和温度管理需要作为一个障碍系统协同工作,而不是孤立的步骤。

热稳定和非热稳定选项

首先要决定的是培育肉产品是生的还是熟的。这一决定决定了最合适的稳定化路线。

热稳定化可以灭活病原体,但也可能使胶原蛋白基支架变性。这意味着您需要验证微生物致死性和质地性能[2].

高压处理 (HPP)是主要的非热选项。它在不加热的情况下减少微生物负荷,这使其更适合生产品和对支架敏感的形式[2]. 在压力下的支架响应不是一刀切的。植物基支架如去细胞化菠菜、海藻酸盐和纤维素可能与胶原凝胶表现不同,因此HPP设置应根据所使用的确切支架材料进行验证。

生物保存增加了另一个有针对性的障碍。后生元——失活的微生物成分——在密集加工过程中更稳定,并且不会增加总活菌数,这使得它们更容易融入现有的安全系统[1]. 保护性培养物应被视为更广泛保存计划中的一个障碍,而不是单一的解决方案。

一旦生物障碍到位,温度控制必须保持其存在。

冷链控制用于冷藏和冷冻产品

最后一个障碍是温度控制。它保持了早期的障碍——配方、包装和生物控制——按预期工作。温度控制是障碍系统的支柱,但必须记录并积极监控,不能掉以轻心。

对于冷藏产品, 在加工、仓储和配送过程中保持储存温度在0°C至5°C之间。对于冷冻产品, 保持在−18°C或更低。采后冷却窗口是一个关键控制点,应从收获开始记录[2].

在实践中,最常被忽视的检查点是物理而非微生物的。检查冷冻烧伤, ,因为这可能表明包装失败或温度波动。解冻后测量滴水损失;过多的损失表明细胞或支架损坏[1]. 同时在每个阶段检查包装密封完整性,因为真空和MAP密封可能会在与分销相关的机械应力下失效。

冷链检查点 冷藏 (0 °C 至 5 °C) 冷冻 (−18 °C 或以下)
温度监控 连续 连续
物理质量检查 质地保持 冷冻烧伤检查
解冻后评估 - 滴水损失测量
包装 密封完整性 密封完整性
微生物控制 病原体抑制 代谢悬浮

如果在任何时候记录到温度偏差,请在受影响的批次向前移动之前,针对单核细胞增生李斯特菌金黄色葡萄球菌触发挑战测试[1] .

清单 4:验证保质期并将采购与实施对齐

保质期研究、挑战测试和英国日期标记

验证显示配方、包装和冷链障碍是否确实延长了保质期。简单来说,这一步是将保质期计划从理论变为证据的过程。

围绕来源动物变量(如品种、性别、年龄和来源组织)设计保质期研究,因为这些因素会影响细胞增殖、分化能力和最终组织质量[2]. 在研究期间跟踪微生物学、化学稳定性和质地。

培养肉的保质期数据仍然有限,因此验证需要针对具体产品。例如,无支架的肉末不应被视为会像结构化切块一样表现。

如果挑战测试是研究的一部分,请将其与危害评估中识别的风险相匹配,并清楚地记录结果。这个链接很重要。只有当挑战测试回答了您设定的风险问题时,它才有帮助。

一旦研究终点确定,将发现转化为日期标记决策。对于英国的日期标记,对于快速变得不安全的冷藏培养肉使用使用期限。对于冷冻或货架稳定的格式,使用最佳食用期,因为质量而非安全性决定了保质期。对于冷冻产品,请在包装上添加储存和解冻说明。

包装、测试和工艺基础设施的采购清单

一旦验证计划确定,采购运行所需的设备和测试。在大多数情况下,这意味着:

  • 真空或MAP密封系统
  • 阻隔膜
  • 冷藏和温度记录设备
  • 用于氧化跟踪、微生物计数和质地分析的分析工具

团队还应在研究开始前确认是否可以使用任何支持所选保质期计划所需的加工设备。如果在试验或生产规模上没有可用的包装或工艺步骤,设置验证程序是没有意义的。

通过Cellbase, 专门为培养肉类设立的B2B市场采购这些物品。

结论:最低保质期延长计划

当配方、包装、加工和储存各自提供一个独立的障碍时,保质期延长效果最佳,然后在确切的培养肉格式上验证整个系统。

常见问题

为什么保质期是一个多重障碍系统?

培养肉的保质期作为一个多重障碍系统。质量和安全性取决于同时控制微生物生长、化学氧化和环境压力。

所以这不是一个解决方案的问题。它依赖于一种综合方法,结合冷链物流、先进包装如改良气调包装或真空密封,以及供应链中的高压处理等加工技术。

什么时候应该选择VP而不是MAP?

当您需要更严格的滴漏控制、更长的保质期以及强大的防污染屏障时,选择真空包装 (VP),特别是如果您想避免化学防腐剂。一个权衡是:由于包装是去氧的,它可能会导致暂时的变暗。

选择改良气调包装 (MAP),当视觉外观最重要时,例如保持鲜红色的光泽,同时延长保质期。

是什么触发了挑战测试?

挑战测试通过测量产品在暴露于可能的微生物威胁时的反应来检查培养肉的安全性和保质期。

培养肉是在无菌生产环境中制造的。这降低了制造过程中许多污染风险,但也可能意味着产品比传统肉类更少接触背景微生物。因此,如果在后续过程中或储存期间发生污染,它可能更容易受到新病原体的影响。挑战测试帮助团队评估这种风险并确认产品的完整性。

相关的测试设备、传感器和实验室基础设施可以通过Cellbase. 获取。

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Author David Bell

About the Author

David Bell is the founder of Cultigen Group (parent of Cellbase) and contributing author on all the latest news. With over 25 years in business, founding & exiting several technology startups, he started Cultigen Group in anticipation of the coming regulatory approvals needed for this industry to blossom.

David has been a vegan since 2012 and so finds the space fascinating and fitting to be involved in... "It's exciting to envisage a future in which anyone can eat meat, whilst maintaining the morals around animal cruelty which first shifted my focus all those years ago"